Graue Treibhausgasemissionen in Wärmepumpensystemen

Graue Emissionen bezeichnen die Treibhausgasemissionen, die mit den physischen Materialien, der Herstellung und dem Lebenszyklus eines Wärmepumpensystems verbunden sind.

Im Kontext eines Wärmepumpensystems umfassen graue Emissionen die Summe der Treibhausgasemissionen, die durch die Gewinnung von Rohstoffen, die Herstellung von Komponenten, den Transport der Ausrüstung, die Installation des Systems, die Wartung und den Austausch von Bauteilen sowie die Behandlung des Systems am Ende seiner Nutzungsdauer entstehen. Sie werden üblicherweise in Kilogramm CO₂-Äquivalent, kurz kg CO₂e, angegeben. Der Strom, der für den Betrieb der Wärmepumpe benötigt wird, ist in der Regel nicht enthalten, da er den betriebsbedingten Emissionen zugerechnet wird. Auf Gebäudeebene unterscheiden europäische Leitlinien zwischen betriebsbedingten Emissionen und grauen Emissionen aus Produkten, Transport, Wartung, Austausch, Rückbau und Abfallbehandlung.

Die Bewertung grauer Emissionen macht Umweltauswirkungen sichtbar, die auf einem Energielabel nicht ausgewiesen werden. Sie ermöglicht Planenden, Wärmepumpensysteme auf einer einheitlichen Grundlage zu vergleichen. Darüber hinaus unterstützt sie Hersteller und Gebäudeeigentümer dabei, den Materialeinsatz zu reduzieren, unnötige Austauschmaßnahmen zu vermeiden und Systemkonfigurationen mit geringeren Umweltauswirkungen auszuwählen.

Eine Wärmepumpe kann die betriebsbedingten Emissionen senken, wenn sie eine fossil betriebene Heizung ersetzt. Die Herstellung und Installation der Wärmepumpe verursacht jedoch weiterhin Emissionen. In hochgradig energieeffizienten Gebäuden können graue Emissionen einen erheblichen Anteil der gesamten Treibhausgasemissionen über den Lebenszyklus ausmachen, da viele dieser Emissionen bereits vor oder kurz nach Beginn der Gebäudenutzung entstehen.

Graue Emissionen auf einen Blick

  • Was ist darunter zu verstehen? Die nicht betriebsbedingten Treibhausgasauswirkungen, die durch Herstellung, Installation, Wartung und Entsorgung eines Wärmepumpensystems entstehen.
  • Was wird damit erreicht? Verdeckte Lebenszyklusemissionen werden erfasst und Emissionsschwerpunkte identifiziert.
  • Wie erfolgt die Bewertung? Die Systemgrenze wird definiert, Material- und Umweltdaten werden erfasst, die einzelnen Lebenszyklusphasen werden modelliert und das Ergebnis wird in kg CO₂e angegeben.
  • Warum ist dies wichtig? Die Bewertung unterstützt eine bessere Systemplanung, vergleichbarere Ausschreibungen, glaubwürdige Umweltaussagen und die Berechnung der Lebenszyklusemissionen eines Gebäudes.

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Thomas Pletzer
Matthias Steiner
Christian Hutter
Adrian Egger
EXPERTEN-BERATUNG
Über 50 Jahre Erfahrung mit Wärmepumpen

Definition grauer Emissionen im Kontext eines Wärmepumpensystems

Graue Emissionen sind kein physisches Bauteil innerhalb einer Wärmepumpe. Es handelt sich um einen Umweltleistungsindikator. Dieser Indikator rechnet unterschiedliche Treibhausgasemissionen in eine gemeinsame Einheit, das sogenannte CO₂-Äquivalent, um.

Der Begriff „Kohlenstoff“ beziehungsweise „Carbon“ wird hierbei als Kurzbezeichnung verwendet. Die Berechnung kann Kohlendioxid, Methan, Kältemittelgase und weitere Treibhausgase umfassen. Jedes Gas wird entsprechend seinem Treibhauspotenzial in CO₂e umgerechnet.

ISO 14067 enthält Grundsätze und Anforderungen für die Berechnung des CO₂-Fußabdrucks eines Produkts. Die Norm behandelt den Klimawandel als eine Umweltwirkungskategorie und folgt den in ISO 14040 und ISO 14044 festgelegten Lebenszyklusgrundsätzen.

Was umfasst das Wärmepumpensystem?

In diesem Leitfaden bezeichnet das Wärmepumpenumfeld das vollständige physische System, das zur Bereitstellung von Raumwärme, Kühlung oder Trinkwarmwasser erforderlich ist. Es kann deutlich mehr als nur das eigentliche Wärmepumpengerät umfassen.

Abhängig von der festgelegten Projektgrenze kann die Bewertung folgende Bestandteile einschließen:

  • Gehäuse und Tragstruktur der Wärmepumpe
  • Verdichter, Motor und Wechselrichter
  • Verdampfer und Verflüssiger
  • Ventilatoren und Umwälzpumpen
  • Bauteile aus Kupfer, Stahl, Aluminium und Kunststoff
  • Elektrische Steuerungen und Sensoren
  • Werkseitige Kältemittelfüllung
  • Hydraulische Rohrleitungen und Formstücke
  • Pufferspeicher
  • Trinkwarmwasserspeicher
  • Zusätzliche oder unterstützende Heizgeräte
  • Erdsonden, Erdkollektoren oder Bohrungen
  • Grundwasserbrunnen und Pumpen
  • Luftkanäle oder externe Komponenten eines Luftwärmepumpensystems
  • Verpackungen
  • Transport zum Installationsort
  • Installationsmaterialien und Baustellentätigkeiten
  • Ersatzteile und nachgefülltes Kältemittel
  • Demontage und Abfallbehandlung

Die Systemgrenze muss immer eindeutig angegeben werden. Ein Emissionswert, der ausschließlich das Wärmepumpengerät umfasst, kann nicht unmittelbar mit einem Wert verglichen werden, der zusätzlich Speicher, Regelungstechnik, Bohrungen und Verteilungseinrichtungen berücksichtigt.

Graue Emissionen und Lebenszyklusphasen

Die grauen Emissionen einer Wärmepumpe können in standardisierte Lebenszyklusphasen unterteilt werden. Die genauen Berichtsregeln hängen von der anzuwendenden Bewertungsmethode, den Produktkategorieregeln, der nationalen Methodik und den jeweiligen Projektanforderungen ab.

Produktphase: A1–A3

Diese Phase umfasst die Rohstoffbereitstellung, den Transport zu den Produktionsstätten und die Herstellung.

Bei einer Wärmepumpe können dazu gehören:

  • Herstellung von Stahl, Kupfer und Aluminium
  • Herstellung von Kunststoffen und Dämmstoffen
  • Produktion von Halbleitern und elektronischen Bauteilen
  • Herstellung des Kältemittels
  • Komponentenfertigung
  • Montage
  • Energieverbrauch im Werk
  • Produktionsabfälle

Ein Ergebnis, das auf A1–A3 beschränkt ist, wird häufig als CO₂-Fußabdruck „von der Wiege bis zum Werkstor“ bezeichnet. Es bildet nicht die vollständigen grauen Emissionen eines installierten Systems ab.

Errichtungsphase: A4–A5

Diese Phase umfasst den Transport zur Baustelle und die Installation.

Dazu können gehören:

  • Frachttransport vom Werk oder Lager
  • Verpackungen
  • Hebe- und Kranausrüstung
  • Energieverbrauch bei der Installation
  • Vor Ort hinzugefügtes Kältemittel
  • Hydraulische und elektrische Anschlüsse
  • Bohr- oder Aushubarbeiten
  • Installationsabfälle
  • Transport und Behandlung von Abfällen

A1–A5 werden häufig als „Upfront Carbon“, also als vor der regulären Inbetriebnahme anfallende Emissionen, bezeichnet. Diese Emissionen entstehen, bevor das System seinen normalen Betrieb aufnimmt.

Graue Emissionen in der Nutzungsphase: B1–B5

Diese Phase umfasst nichtenergetische Auswirkungen während der Nutzung.

Dazu können gehören:

  • Direkte Emissionen während der Nutzung
  • Wartung
  • Reparatur
  • Austausch von Komponenten
  • Ersatz oder Nachfüllung von Kältemittel
  • Modernisierung des Systems
  • Austausch von Steuerungen, Pumpen oder Speichereinrichtungen

Der für den Betrieb benötigte Strom wird üblicherweise dem Modul B6 zugeordnet. Wenn graue und betriebsbedingte Emissionen getrennt ausgewiesen werden, darf dieser Stromverbrauch nicht zu den grauen Emissionen addiert werden.

Lebensende: C1–C4

Diese Phase umfasst:

  • Deinstallation
  • Abbruch- oder Demontagearbeiten
  • Transport zu Behandlungsanlagen
  • Rückgewinnung des Kältemittels
  • Abfallaufbereitung
  • Vorbereitung zur Wiederverwendung oder zum Recycling
  • Verbrennung
  • Endgültige Beseitigung

Vorteile außerhalb der Systemgrenze: Modul D

Modul D kann potenzielle Vorteile oder Belastungen außerhalb der bewerteten Systemgrenze ausweisen. Ein Beispiel sind zurückgewonnene Metalle, die in einem zukünftigen Produktsystem die Herstellung von Primärmetall ersetzen.

Modul D sollte grundsätzlich separat ausgewiesen werden. Die Ergebnisse dürfen nicht automatisch von den Resultaten der Module A–C abgezogen werden. Zukünftige Recyclingvorteile hängen von Sammlung, Aufbereitung und Marktbedingungen ab, die möglicherweise nicht genau so eintreten, wie in der Berechnung angenommen.

Die in diesem Leitfaden verwendete Systemgrenze

Auf dieser Seite umfassen die grauen Emissionen über den gesamten Lebenszyklus:

  • A1–A5
  • Relevante nichtenergetische Emissionen in B1–B5
  • C1–C4

Modul D wird separat ausgewiesen. Der betriebsbedingte Energieverbrauch in B6 ist nicht in der Summe der grauen Emissionen enthalten, bleibt jedoch für die Bewertung des vollständigen CO₂-Fußabdrucks einer Wärmepumpe unverzichtbar.

Besondere Behandlung von Kältemitteln

Kältemittelemissionen müssen eindeutig klassifiziert werden.

  • Die Herstellung der ursprünglichen Kältemittelfüllung ist eine graue Umweltauswirkung.
  • Die Herstellung von Ersatzkältemittel ist ebenfalls eine graue Umweltauswirkung.
  • Während des Betriebs freigesetztes Kältemittel ist eine direkte Treibhausgasemission der Nutzungsphase.
  • Bei der Deinstallation freigesetztes Kältemittel ist eine Emission am Lebensende.
  • Erfolgreich zurückgewonnenes Kältemittel kann die Emissionen am Lebensende verringern.

Einige Bewertungsrahmen ordnen direkte Kältemittelleckagen den nicht betriebsbedingten beziehungsweise grauen Emissionen zu. Andere Rahmenwerke weisen sie als separate Kategorie direkter Emissionen der Nutzungsphase aus. Deshalb sollten Kältemittelemissionen getrennt dargestellt und das jeweils zugeordnete Lebenszyklusmodul angegeben werden.

Hauptzweck der Bewertung grauer Emissionen

Ziel der Bewertung grauer Emissionen ist es, die mit physischen Systementscheidungen verbundenen Treibhausgasfolgen zu messen. Das Ergebnis hilft Entscheidungsträgern, Auswirkungen zu erkennen, die ansonsten innerhalb von Produkten und Lieferketten verborgen bleiben.

Materialbedingte Emissionen messen

Definition. Materialbedingte Emissionen entstehen durch die Gewinnung, Verarbeitung und Herstellung der im Wärmepumpensystem enthaltenen Materialien.

Zweck. Bei der Bewertung wird jede Materialmenge mit einem geeigneten Treibhausgas-Emissionsfaktor verknüpft.

Nutzen. Ingenieurinnen und Ingenieure können erkennen, welche Komponenten oder Materialien die größte Aufmerksamkeit erfordern.

Praxisbeispiel. Ein Planungsteam kann zwei Wärmetauscherkonfigurationen vergleichen, die dieselbe thermische Funktion erfüllen, jedoch unterschiedliche Mengen an Kupfer, Aluminium und Stahl benötigen.

Emissionsschwerpunkte identifizieren

Definition. Ein Emissionsschwerpunkt ist eine Komponente, ein Material oder ein Prozess, der wesentlich zum Gesamtergebnis beiträgt.

Zweck. Die Analyse von Emissionsschwerpunkten lenkt Verbesserungsmaßnahmen auf die einflussreichsten Quellen.

Nutzen. Hersteller vermeiden es, Ressourcen in Änderungen zu investieren, die nur eine geringe Umweltwirkung haben.

Praxisbeispiel. Eine Produktbewertung kann zeigen, dass die Produktion, das Kältemittelsystem, elektronische Komponenten oder Annahmen zum Austausch wesentlich relevanter sind als die Verpackung.

Vergleichbare Beschaffung unterstützen

Definition. Bei einer vergleichbaren Beschaffung werden für jedes Angebot dieselbe Funktion, dieselbe Systemgrenze, dieselben Lebenszyklusphasen und dieselben Datenregeln verwendet.

Zweck. Dadurch wird verhindert, dass Lieferanten nur deshalb besser erscheinen, weil sie einen kleineren Bewertungsumfang angeben.

Nutzen. Beschaffungsverantwortliche erhalten einen genaueren Vergleich vollständiger installierter Systeme.

Praxisbeispiel. Eine Ausschreibung kann verlangen, dass alle Bieter die Wärmepumpe, Steuerungen, Speicher, quellenseitige Ausrüstung, Transporte und definierte Annahmen zum Austausch berücksichtigen.

Systemplanung verbessern

Definition. Eine emissionsorientierte Planung betrachtet den Materialbedarf und die Nutzungsdauer gemeinsam mit der thermischen Leistung.

Zweck. Unnötige Ausrüstung wird reduziert, ohne Komfort, Sicherheit oder Effizienz zu beeinträchtigen.

Nutzen. Das Gebäude benötigt möglicherweise weniger Komponenten, weniger Installationsarbeiten und weniger zukünftige Austauschmaßnahmen.

Praxisbeispiel. Eine korrekte Heizlastberechnung kann den Einsatz einer kleineren Wärmepumpe und kleinerer Zusatzkomponenten ermöglichen als eine überdimensionierte Planung auf Grundlage grober Annahmen.

Nachweise für die Umweltberichterstattung bereitstellen

Definition. Umweltberichterstattung vermittelt verifizierte oder nachvollziehbare Lebenszyklusinformationen.

Zweck. Sie unterstützt Gebäudebewertungen, öffentliche Beschaffung, Unternehmensberichterstattung und Kundenkommunikation.

Nutzen. Aussagen werden transparenter und weniger anfällig für den Vorwurf des Greenwashings.

Praxisbeispiel. Planende können kompatible Produkt- oder Systemdaten in eine Gebäude-Lebenszyklusanalyse übernehmen, anstatt sich vollständig auf konservative generische Werte zu stützen.

Warum graue Emissionen berücksichtigt werden müssen

Energieeffizienz bildet die Auswirkungen der Herstellung nicht ab

Das EU-Energielabel für Raumheizgeräte informiert über Energieeffizienz und weitere produktbezogene Merkmale. Es enthält jedoch keine vollständige Bilanz der Emissionen aus Rohstoffen, Herstellung, Transport, Installation, Wartung und Behandlung am Lebensende. Eine effiziente Wärmepumpe kann daher eine sehr gute betriebliche Leistung aufweisen, ohne dass ihre grauen Emissionen dokumentiert sind.

Die Bewertung grauer Emissionen schließt diese Informationslücke. Sie sollte die Angaben zur betrieblichen Effizienz ergänzen und nicht ersetzen.

Vor der Inbetriebnahme anfallende Emissionen entstehen sofort

Betriebsbedingte Emissionen summieren sich, während die Wärmepumpe Strom verbraucht. Ein großer Teil der grauen Emissionen entsteht dagegen, bevor die Anlage ihren Betrieb aufnimmt.

Der Zeitpunkt ist relevant. Emissionen aus der Rohstoffverarbeitung, Komponentenfertigung und Installation gelangen frühzeitig in die Atmosphäre. Sie können später nicht dadurch rückgängig gemacht werden, dass die saisonale Effizienz der Wärmepumpe verbessert wird.

Reine Produktvergleiche können Systemauswirkungen verschleiern

Eine Wärmepumpe arbeitet nicht als isoliertes Einzelgerät. Sie benötigt quellenseitige, hydraulische, elektrische und regelungstechnische Komponenten.

Ein niedriger Wert für die Produktphase kann folgende Elemente ausschließen:

  • Erdwärmesonden
  • Erdkollektoren
  • Brunnensysteme
  • Pufferspeicher
  • Trinkwarmwasserspeicher
  • Zusatzheizung
  • Externe Pumpen
  • Änderungen am Wärmeverteilsystem
  • Installationsmaterialien
  • Ersatzkomponenten

Eine Bewertung des vollständigen Systems verhindert, dass diese Auswirkungen lediglich außerhalb der ausgewiesenen Systemgrenze verlagert werden.

Eine kurze Nutzungsdauer kann die grauen Emissionen erhöhen

Ein Produkt mit einem geringen Herstellungsfußabdruck bleibt nicht zwangsläufig die emissionsärmere Option, wenn es frühzeitig ersetzt werden muss. Bei der Bewertung sind der Referenzbetrachtungszeitraum und die erwartete Nutzungsdauer der wichtigsten Komponenten zu berücksichtigen.

Auch die Reparierbarkeit spielt eine Rolle. Der Austausch einer Pumpe, Steuerplatine oder eines Verdichters kann weniger graue Emissionen verursachen als der Austausch der gesamten Wärmepumpe, sofern die Reparatur technisch sicher und wirtschaftlich vertretbar ist.

Kältemittelauswirkungen können übersehen werden

Kältemittel verursachen in verschiedenen Lebenszyklusphasen unterschiedliche Emissionen. Dazu gehören die Herstellung, Verluste bei Wartungsarbeiten, nachgefüllte Mengen und die Rückgewinnung am Lebensende.

Ein Kältemittel mit geringerem Treibhauspotenzial kann die Klimawirkung einer Leckage reduzieren. Dies beweist jedoch nicht automatisch, dass die gesamte Wärmepumpe geringere graue Emissionen aufweist. Materialmengen, Herstellung, Systemauslegung, Füllmenge und Wartungsanforderungen müssen weiterhin berücksichtigt werden.

Die Verordnung (EU) 2024/573 legt Regeln für die Eindämmung, Verwendung, Rückgewinnung, das Recycling und die Zerstörung fluorierter Treibhausgase fest. Sie enthält außerdem Verpflichtungen zu Schulungen, Zertifizierung, Marktzugang und Berichterstattung. Diese Anforderungen unterstützen ein ordnungsgemäßes Kältemittelmanagement, ersetzen jedoch keine vollständige Bewertung der grauen Emissionen.

Die Regulierung entwickelt sich in Richtung einer Lebenszyklusbetrachtung

Die überarbeitete Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden führt eine Berichterstattung über das Treibhauspotenzial von Gebäuden über den gesamten Lebenszyklus ein. Die Offenlegung gilt ab Januar 2028 für neue Gebäude mit mehr als 1.000 m² Nutzfläche und ab Januar 2030 für alle neuen Gebäude. Die EU-Mitgliedstaaten müssen außerdem Fahrpläne für die Einführung von Grenzwerten und Zielvorgaben erstellen.

Die Delegierte Verordnung (EU) 2026/52 der Kommission legt einen gemeinsamen Berechnungsrahmen der Europäischen Union fest und ermöglicht gleichzeitig, dass nationale Methoden die jeweiligen nationalen Bedingungen berücksichtigen. Zur Verbesserung der Vergleichbarkeit wird ein fester Referenzbetrachtungszeitraum von 50 Jahren für Gebäude verwendet.

Dabei handelt es sich um Anforderungen auf Gebäudeebene. Sie begründen keine allgemeine Verpflichtung, nach der jede Wärmepumpe über eine eigene Umweltproduktdeklaration verfügen muss. Sie erhöhen jedoch die Nachfrage nach zuverlässigen Daten über technische Gebäudesysteme einschließlich Wärmepumpen.

Zentrale Merkmale einer glaubwürdigen Bewertung grauer Emissionen

Eine aussagekräftige Bewertung einer Wärmepumpe erfordert mehr als einen einzelnen Emissionswert. Sie benötigt eine transparente Berechnungsstruktur.

Zu den zentralen Merkmalen gehören:

  1. Ein klar definiertes Ziel
  2. Eine vollständige Systemgrenze
  3. Eine einheitliche funktionelle Einheit
  4. Ein angegebener Referenzbetrachtungszeitraum
  5. Eine detaillierte Materialstückliste
  6. Geeignete Umweltdaten
  7. Eine getrennte Darstellung der Lebenszyklusmodule
  8. Szenarien für Wartung und Austausch
  9. Eine Bilanzierung der Kältemittel
  10. Szenarien für das Lebensende
  11. Kontrollen der Datenqualität
  12. Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen
  13. Eine transparente Berichterstattung
  14. Vergleichbare Alternativen

Ausführliche Erläuterung der zentralen Merkmale

Ziel und Untersuchungsrahmen

Definition. Das Ziel beschreibt, warum die Bewertung durchgeführt wird und wer die Ergebnisse verwenden soll. Der Untersuchungsrahmen definiert, was berücksichtigt wird.

Zweck. Ziel und Untersuchungsrahmen verhindern, dass die Berechnung verändert wird, sobald Ergebnisse ungünstig erscheinen.

Nutzen. Alle Beteiligten verstehen, ob die Untersuchung der Produktentwicklung, Beschaffung, Gebäudezertifizierung oder öffentlichen Kommunikation dient.

Praxisbeispiel. Eine Beschaffungsstudie kann das vollständige installierte Heizsystem bewerten. Eine Untersuchung zur Verbesserung der Produktion kann dagegen ausschließlich die Herstellungsemissionen der Module A1–A3 betrachten.

Das Ziel sollte folgende Fragen beantworten:

  • Welche Entscheidung soll die Berechnung unterstützen?
  • Wer wird das Ergebnis verwenden?
  • Sind öffentliche Vergleiche vorgesehen?
  • Ist das Ergebnis produkt- oder projektspezifisch?
  • Welche Umweltnorm oder nationale Methode gilt?
  • Welche Lebenszyklusphasen sind verpflichtend?

Systemgrenze

Definition. Die Systemgrenze bestimmt, welche Komponenten, Prozesse und Lebenszyklusphasen in die Berechnung einbezogen werden.

Zweck. Sie verhindert, dass ausgelassene Komponenten das Ergebnis verzerren.

Nutzen. Konkurrierende Entwürfe können auf derselben Grundlage verglichen werden.

Praxisbeispiel. Die Bewertung eines Erdwärmepumpensystems kann das Gerät, die Bohrungen, Kollektorleitungen, Umwälzpumpen, den Pufferspeicher, die Steuerung und die Installationsarbeiten umfassen. Eine produktbezogene EPD kann dagegen nur das Wärmepumpengerät berücksichtigen.

Eine Beschreibung der Systemgrenze sollte folgende Angaben enthalten:

  • Wärmepumpenmodell oder Produktfamilie
  • Produktionsstandort
  • Integrierte Komponenten
  • Externe Zubehörteile
  • Quellenseitige Infrastruktur
  • Speichereinrichtungen
  • Zusatz- und Notheizgeräte
  • Änderungen am Verteilungssystem
  • Baustellentätigkeiten
  • Wartung und Austauschmaßnahmen
  • Prozesse am Lebensende
  • Ausgeschlossene Komponenten

Funktionelle Einheit oder funktionales Äquivalent

Definition. Die funktionelle Einheit beschreibt die bewertete Leistung. Sie verknüpft das Emissionsergebnis mit einer klar definierten technischen Funktion.

Zweck. Sie verhindert Vergleiche, die ausschließlich auf der Produktmasse oder Nennleistung beruhen.

Nutzen. Unterschiedlich aufgebaute Systeme können anhand der von ihnen bereitgestellten Wärmeversorgung verglichen werden.

Praxisbeispiel. Anstatt zwei Wärmepumpen lediglich pro Gerät zu vergleichen, kann die Untersuchung die grauen Emissionen bewerten, die erforderlich sind, um dasselbe Gebäude über denselben Betrachtungszeitraum mit Raumwärme und Trinkwarmwasser zu versorgen.

Mögliche Berichtseinheiten sind:

  • kg CO₂e je Wärmepumpengerät
  • kg CO₂e je installiertem System
  • kg CO₂e je kW definierter Nennleistung
  • kg CO₂e je MWh bereitgestellter Nutzwärme über den Betrachtungszeitraum
  • kg CO₂e je m² Gebäudenutzfläche
  • kg CO₂e je Gebäude über den definierten Referenzzeitraum

Ein Ergebnis je kW kann für eine erste Vorauswahl hilfreich sein. Für einen abschließenden Vergleich reicht es jedoch nicht aus, da die Nennleistung weder die jährlich bereitgestellte Wärmemenge noch Klima, Betriebstemperaturen oder Nutzungsdauer beschreibt.

Referenzbetrachtungszeitraum und Nutzungsdauer

Definition. Der Referenzbetrachtungszeitraum ist der Zeitraum, den die Bewertung abdeckt. Die Nutzungsdauer der Komponenten bestimmt, ob innerhalb dieses Zeitraums ein Austausch erforderlich wird.

Zweck. Unterschiede bei Haltbarkeit und Austauschhäufigkeit werden berücksichtigt.

Nutzen. Produkte mit längerer tatsächlicher Nutzungsdauer werden angemessen bewertet. Kurzlebige Komponenten können nicht aus der Berechnung ausgeblendet werden.

Praxisbeispiel. Wenn davon auszugehen ist, dass Steuerungen oder Umwälzpumpen vor dem Ende des Betrachtungszeitraums ausgetauscht werden müssen, sind ihre Herstellung, ihr Transport und ihre Entsorgung einzubeziehen.

Die Untersuchung sollte unterscheiden zwischen:

  • Referenzbetrachtungszeitraum des Gebäudes
  • Nutzungsdauer der Wärmepumpe
  • Angenommener Nutzungsdauer des Verdichters
  • Nutzungsdauer der elektronischen Steuerung
  • Nutzungsdauer der Pumpen
  • Nutzungsdauer des Speichers
  • Nutzungsdauer von Bohrungen oder Erdkollektoren
  • Annahmen zur Nachfüllung oder zum Austausch des Kältemittels

Annahmen zur Nutzungsdauer sollten auf dokumentierten Projektanforderungen, Herstellerangaben, anerkannten Datensätzen oder eindeutig beschriebenen Szenarien beruhen. Sie dürfen nicht ausschließlich so gewählt werden, dass sich ein günstigeres Ergebnis ergibt.

Materialstückliste und Komponentenverzeichnis

Definition. Eine Materialstückliste erfasst Art und Menge der Materialien und Komponenten im bewerteten System.

Zweck. Sie stellt die Verbindung zwischen der physischen Wärmepumpe und den Umweltdaten her.

Nutzen. Das Ergebnis wird nachvollziehbar. Planende können erkennen, wie sich Materialänderungen auf die Emissionen auswirken.

Praxisbeispiel. In einer Materialstückliste können Kupferrohre, Aluminiumanteile des Wärmetauschers, Stahlgehäuse, elektronische Baugruppen, Dämmstoffe, Kunststoffe und Kältemittel getrennt ausgewiesen werden.

Ein geeignetes Verzeichnis enthält:

  • Bezeichnung der Komponente
  • Materialart
  • Materialmasse
  • Liefer- oder Herstellungsregion
  • Recyclinganteil, sofern belegt
  • Herstellungsverfahren
  • Verwendeter Umweltdatensatz
  • Bezugsjahr und geografischer Bezug des Datensatzes
  • Abfallquote
  • Allokationsregel
  • Hinweis zur Unsicherheit

Verbundkomponenten sollten nicht als ein einziges, nicht näher bezeichnetes Material behandelt werden, wenn bessere Daten verfügbar sind.

Materialien und Herstellung

Definition. Materialien und Herstellung umfassen Rohstoffgewinnung, Raffination, Komponentenfertigung, Montage und Werksprozesse.

Zweck. Dieses Merkmal identifiziert Emissionsschwerpunkte der Produktionsphase.

Nutzen. Hersteller können den Materialbedarf reduzieren, Produktionsprozesse verändern oder mit Lieferanten zusammenarbeiten, die belastbarere Umweltdaten bereitstellen.

Praxisbeispiel. Durch eine konstruktive Überarbeitung kann die Metallmasse reduziert werden, ohne Druckbeständigkeit, thermische Leistung, Sicherheit oder Produktlebensdauer zu beeinträchtigen.

Wichtige Materialgruppen einer Wärmepumpe sind:

  • Stahl und Gusseisen
  • Kupfer
  • Aluminium
  • Edelstahl
  • Kunststoffe
  • Elastomere
  • Dämmstoffe
  • Elektronische Baugruppen
  • Halbleiterbauteile
  • Permanentmagnete, sofern verwendet
  • Öle und Prozessflüssigkeiten
  • Kältemittel

Es gibt keine allgemeingültige Regel, nach der immer ein bestimmtes Material dominiert. Der Emissionsschwerpunkt hängt von der Bauweise der Wärmepumpe, den Materialmengen, den Produktionsstandorten, den verwendeten Energiequellen, dem Kältemittelsystem und der festgelegten Systemgrenze ab.

Transport und Installation

Definition. Transport und Installation umfassen die Lieferung zum Projektstandort und alle Tätigkeiten, die erforderlich sind, um das System in Betrieb zu nehmen.

Zweck. Sie überführen ein Werksprodukt in ein installiertes technisches System.

Nutzen. Projektspezifische Unterschiede wie lange Transportwege, umfangreiche Erdarbeiten oder aufwendige Hebevorgänge werden erfasst.

Praxisbeispiel. Zwei identische Wärmepumpen können unterschiedliche Emissionen in A4–A5 verursachen, wenn eine regional geliefert und in einem gut zugänglichen Technikraum installiert wird, während die andere einen langen Transportweg und spezielle Hebeausrüstung erfordert.

Relevante Elemente können sein:

  • Transport vom Werk zum Lager
  • Transport vom Lager zur Baustelle
  • Transportmittel
  • Fahrzeugauslastung
  • Verpackungen
  • Kräne und Hebeausrüstung
  • Erdarbeiten
  • Bohrarbeiten
  • Baustrom
  • Installationsabfälle
  • Spül- und Inbetriebnahmematerialien
  • Zusätzliches Kältemittel
  • Anfahrten des Installationspersonals, sofern von der Methode verlangt

Projektspezifische Transportdaten sind pauschalen Annahmen über große Entfernungen in der Regel vorzuziehen. Wenn keine genauen Informationen verfügbar sind, können konservative Standarddaten verwendet werden.

Wartung, Reparatur und Austausch

Definition. Diese Tätigkeiten erhalten oder stellen die Funktion der Wärmepumpe während der Nutzungsphase wieder her.

Zweck. Zusätzliche Materialien und Dienstleistungen nach der Installation werden berücksichtigt.

Nutzen. Langlebige und reparierbare Konstruktionen können von Systemen unterschieden werden, bei denen häufig einzelne Komponenten oder das gesamte Gerät ersetzt werden müssen.

Praxisbeispiel. Eine austauschbare Umwälzpumpe oder Steuerplatine kann dazu beitragen, dass die Hauptbaugruppe der Wärmepumpe weiterverwendet werden kann.

Das Modell sollte Folgendes berücksichtigen:

  • Materialien für regelmäßige Wartungsarbeiten
  • Filter und Verbrauchsmaterialien
  • Nachgefülltes Kältemittel
  • Austausch von Umwälzpumpen
  • Austausch von Ventilatoren
  • Austausch elektronischer Steuerungen
  • Reparatur oder Austausch des Verdichters
  • Austausch von Sensoren
  • Austausch von Speicher- oder Zusatzheizungskomponenten
  • Transport der Ersatzteile
  • Entsorgung ausgebauter Bauteile

Wartung darf nicht ausschließlich als finanzieller Aufwand betrachtet werden. Ersatzteile verursachen zusätzliche Emissionen durch Produktion, Transport und Abfallbehandlung.

Herstellung, Leckage und Rückgewinnung des Kältemittels

Definition. Die Kältemittelbilanz erfasst Treibhausgasemissionen, die mit der ursprünglichen Befüllung, Wartung, Leckage und Behandlung am Lebensende verbunden sind.

Zweck. Eine potenziell bedeutende direkte Emissionsquelle darf nicht in einem allgemeinen Emissionswert verborgen bleiben.

Nutzen. Planende können die kombinierten Auswirkungen von Kältemittelart, Füllmenge, Systemarchitektur, Wartungsqualität und Rückgewinnung bewerten.

Praxisbeispiel. Ein Kältemittel mit niedrigem GWP kann die Klimawirkung einer bestimmten Leckagemasse reduzieren. Ein gut abgedichtetes und ordnungsgemäß gewartetes System kann zudem die tatsächlich freigesetzte Menge verringern.

Ein transparentes Kältemittelmodell enthält:

  • Bezeichnung des Kältemittels
  • Ursprüngliche Füllmenge
  • Verwendeten GWP-Faktor
  • Verluste im Werk und bei der Installation
  • Annahme zur jährlichen Leckage
  • Wartungsbedingte Verluste
  • Nachgefülltes Kältemittel
  • Rückgewinnungsquote am Lebensende
  • Szenario für Zerstörung oder Aufarbeitung
  • Zugeordnete Lebenszyklusmodule

Das Treibhauspotenzial des Kältemittels allein beschreibt nicht die gesamten grauen Emissionen einer Wärmepumpe. Ein vollständiger Vergleich muss außerdem die Füllmenge, Materialien, Installation, Nutzungsdauer und Systemeffizienz berücksichtigen.

Infrastruktur des vollständigen Systems

Definition. Die Infrastruktur des vollständigen Systems umfasst Komponenten außerhalb des Wärmepumpengehäuses, die für das ausgewählte Wärmequellen- und Wärmeverteilungskonzept erforderlich sind.

Zweck. Sie verhindert, dass eine Optimierung auf Produktebene die Umweltwirkungen an einer anderen Stelle des Systems erhöht.

Nutzen. Planende können vollständige technische Lösungen statt isolierter Einzelgeräte vergleichen.

Praxisbeispiel. Ein Erdwärmepumpensystem kann Bohrungen oder Kollektoren erfordern. Ein Luftwärmepumpensystem kann eine Außeneinheit, ein Fundament und Einrichtungen zum Abtau- oder Kondensatmanagement benötigen. Ein korrekter Vergleich berücksichtigt die für jede Option erforderliche Infrastruktur.

Mögliche Systemelemente sind:

  • Bohrungen
  • Erdkollektoren
  • Brunnenbau
  • Soleleitungen
  • Quellenseitige Pumpen
  • Fundamente für Außeneinheiten
  • Schallschutzkonstruktionen
  • Pufferspeicher
  • Trinkwarmwasserspeicher
  • Hydraulische Entkopplung
  • Zusatzheizgeräte
  • Anpassungen am Verteilungssystem
  • Steuerungs- und Kommunikationseinrichtungen

Keine Wärmequellenart ist automatisch die Option mit den geringsten grauen Emissionen. Lokale Geologie, Gebäudeenergiebedarf, Systemtemperatur, vorhandene nutzbare Infrastruktur und erwartete Nutzungsdauer können das Ergebnis verändern.

Szenarien für das Lebensende

Definition. Szenarien für das Lebensende beschreiben, was nach dem Ausbau des Systems oder einer Komponente geschieht.

Zweck. Sie berücksichtigen Demontage, Transport, Kältemittelrückgewinnung, Aufbereitung und Entsorgung.

Nutzen. Konstruktionen, die eine sichere Rückgewinnung, Materialtrennung und verantwortungsvolle Behandlung ermöglichen, werden angemessen bewertet.

Praxisbeispiel. Eindeutig gekennzeichnete Kältemittelanschlüsse und gut zugängliche Komponenten können die Rückgewinnung des Kältemittels und die Trennung von Materialien erleichtern.

Das Szenario sollte folgende Punkte angeben:

  • Demontageverfahren
  • Transportentfernung
  • Kältemittelrückgewinnung
  • Metallrückgewinnung
  • Behandlung von Kunststoffen
  • Behandlung elektronischer Abfälle
  • Verbrennung
  • Deponierung
  • Annahmen zur Wiederverwendung
  • Annahmen zum Recycling
  • Vorteile in Modul D

Eine hohe theoretische Recyclingfähigkeit ist nicht mit nachgewiesenem Recycling gleichzusetzen. Die Untersuchung sollte realistische Sammel- und Behandlungsszenarien verwenden.

Datenqualität und Verifizierung

Definition. Die Datenqualität beschreibt, wie genau ein Datensatz das bewertete Produkt, den Standort, die Technologie und den Zeitraum repräsentiert.

Zweck. Sie verhindert, dass scheinbar präzise Ergebnisse auf schwachen Annahmen beruhen.

Nutzen. Entscheidungsträger können beurteilen, welche Schlussfolgerungen belastbar sind und für welche weitere Nachweise erforderlich sind.

Praxisbeispiel. Eine verifizierte, modellspezifische EPD liefert in der Regel bessere Produktnachweise als ein generischer Datensatz für eine nicht näher spezifizierte Wärmepumpe.

Eine praktikable Datenhierarchie lautet:

  1. Verifizierte Daten für das exakte Produkt
  2. Verifizierte Daten einer Produktfamilie, die das ausgewählte Modell abdeckt
  3. Herstellerspezifische Primärdaten
  4. Nationale oder europäische generische Daten
  5. Branchendurchschnittsdaten
  6. Transparente Näherungs- oder Ersatzdaten

Die genaue Hierarchie sollte der jeweils geltenden nationalen Methode entsprechen. Jeder verwendete Ersatzdatensatz muss dokumentiert werden.

Eine Umweltproduktdeklaration stellt standardisierte und üblicherweise von unabhängiger Stelle verifizierte Umweltinformationen bereit. Sie ist ein Offenlegungsdokument und kein Umweltgütezeichen. Zwei EPDs sind nur dann vergleichbar, wenn ihre Funktionen, Systemgrenzen, Produktkategorieregeln und Berechnungsbedingungen miteinander vereinbar sind.

Datensätze nach EN 15804+A1 und EN 15804+A2 verwenden unterschiedliche Indikatoren und Berechnungsregeln. ÖKOBAUDAT weist darauf hin, dass ihre Wirkungsergebnisse nicht miteinander vermischt oder direkt verglichen werden dürfen.

Sensitivität und Unsicherheit

Definition. Eine Sensitivitätsanalyse untersucht, wie sich das Ergebnis verändert, wenn eine wichtige Annahme variiert wird.

Zweck. Sie identifiziert die Annahmen, die den größten Einfluss auf die Schlussfolgerung haben.

Nutzen. Das Projektteam vermeidet Entscheidungen, die nur auf einem einzigen unsicheren Szenario beruhen.

Praxisbeispiel. Eine Untersuchung kann unterschiedliche Nutzungsdauern der Wärmepumpe, Austauschhäufigkeiten, Kältemittelleckageraten und Transportentfernungen prüfen.

Typische Sensitivitätsvariablen sind:

  • Produktnutzungsdauer
  • Austauschhäufigkeit von Komponenten
  • Kältemittelleckage
  • Kältemittelrückgewinnung
  • Stromversorgung der Produktion
  • Transportentfernung
  • Recyclinganteil der Materialien
  • Behandlung am Lebensende
  • Bereitgestellte Nutzwärme
  • Referenzzeitraum des Gebäudes

Ein Vergleich ist belastbarer, wenn die bevorzugte Option auch unter angemessenen alternativen Szenarien vorteilhaft bleibt.

Berechnung der grauen Emissionen einer Wärmepumpe

Die Berechnung sollte einer klar definierten Methode der Lebenszyklusanalyse folgen. ISO 14040 legt den Rahmen für Lebenszyklusanalysen fest, während ISO 14044 Anforderungen an Sachbilanz, Wirkungsabschätzung, Auswertung, Berichterstattung und Prüfung enthält.

Schritt 1: Entscheidung definieren

Die zu beantwortende Frage muss vor der Datenerhebung festgelegt werden.

Beispiele sind:

  • Welches Wärmepumpenkonzept soll ausgewählt werden?
  • Welche Komponente verursacht die größten Auswirkungen in der Produktionsphase?
  • Verursacht die Reparatur des bestehenden Systems weniger Emissionen als ein Austausch?
  • Welche Daten werden für die Gebäude-Lebenszyklusanalyse benötigt?
  • Wie kann eine Produktkonstruktion verbessert werden?

Schritt 2: Benötigte Wärmeversorgung definieren

Die technische Funktion ist zu beschreiben.

Zu berücksichtigen sind:

  • Heizwärmebedarf des Gebäudes
  • Trinkwarmwasserbedarf
  • Kühlbedarf, sofern relevant
  • Auslegungstemperaturen
  • Erforderliche Vorlauftemperatur
  • Klimatische Bedingungen
  • Erforderliche Leistung
  • Redundanzanforderungen
  • Betrachtungszeitraum

Schritt 3: Systemgrenze definieren

Es ist anzugeben, ob die Bewertung Folgendes umfasst:

  • Nur das Wärmepumpengerät
  • Eine vorkonfigurierte Wärmepumpeneinheit
  • Das vollständige Wärmeerzeugungssystem
  • Wärmequelle
  • Speicher
  • Änderungen am Verteilungssystem
  • Installation
  • Wartung
  • Lebensende

Schritt 4: Physisches Inventar erfassen

Für jede berücksichtigte Komponente sind Material- und Prozessinformationen zu erfassen.

Typische Quellen sind:

  • Materialstücklisten
  • Technische Zeichnungen
  • Lieferantenerklärungen
  • Produktionsaufzeichnungen
  • Kältemittelaufzeichnungen
  • Verpackungsspezifikationen
  • Logistikdaten
  • Installationsvorgaben
  • Wartungspläne

Schritt 5: Umweltdaten zuordnen

Jedem Material beziehungsweise Prozess ist ein geeigneter Datensatz zuzuordnen.

Verwendet werden können:

  • Verifizierte EPD-Daten
  • Verifizierte Produkt-CO₂-Fußabdrücke
  • Herstellerspezifische Informationen
  • Nationale Datenbanken für Gebäude-Lebenszyklusanalysen
  • Anerkannte generische Datensätze
  • Dokumentierte Ersatzdatensätze

Schritt 6: Jede Lebenszyklusphase modellieren

Die relevanten Auswirkungen der Produkt-, Errichtungs-, Nutzungs- und Lebensendephasen werden getrennt berechnet.

Eine vereinfachte Berechnung lautet:

Graue Emissionen = Material- und Herstellungsemissionen + Transportemissionen + Installationsemissionen + Wartungs- und Austauschemissionen + Emissionen am Lebensende

Für einzelne Materialien gilt:

Materialauswirkung = Materialmenge × anwendbarer Emissionsfaktor

Die vollständige Berechnung sollte zusätzlich Herstellungsprozesse, Komponentendatensätze, Abfälle, Kältemittel und Szenarioannahmen berücksichtigen.

Schritt 7: Ergebnisse nach Modulen ausweisen

Es sollte nicht nur eine einzige, unerläuterte Gesamtsumme angegeben werden.

Mindestens auszuweisen sind:

  • A1–A3
  • A4
  • A5
  • B1–B5, soweit zutreffend
  • C1–C4
  • Modul D separat
  • Kältemittelemissionen separat
  • Ausgeschlossene Bestandteile

Eine Aufschlüsselung nach Lebenszyklusphase zeigt, ob das Ergebnis vor allem durch Herstellung, Installation, Austausch oder Lebensende bestimmt wird.

Schritt 8: Ergebnis normieren

Neben dem absoluten Ergebnis sollte ein geeigneter funktionaler Kennwert angegeben werden.

Geeignete Formate sind:

  • Gesamte kg CO₂e je System
  • kg CO₂e je kW für eine erste Vorauswahl
  • kg CO₂e je MWh Nutzwärme über den Betrachtungszeitraum
  • kg CO₂e je m² für die Bewertung auf Gebäudeebene

Die Normierung darf nicht dazu verwendet werden, die absolute Auswirkung zu verschleiern. Beide Werte liefern wichtige Informationen.

Schritt 9: Alternative Szenarien prüfen

Mindestens diejenigen Annahmen sind zu untersuchen, die die Auswahlentscheidung verändern können.

Beispiele sind:

  • Reparatur gegenüber Austausch
  • Weiterverwendung bestehender Speicher gegenüber neuen Speichern
  • Unterschiedliche Systemgrößen
  • Unterschiedliche Wärmequellen
  • Unterschiedliche Nutzungsdauern
  • Unterschiedliche Kältemittelleckageraten
  • Unterschiedliche Logistikrouten
  • Unterschiedliche Rückgewinnungsquoten am Lebensende

Schritt 10: Ergebnis prüfen und kommunizieren

Der Bericht sollte es einer fachkundigen Person ermöglichen, die Berechnungslogik nachzuvollziehen.

Zu dokumentieren sind:

  • Bewertungsziel
  • Produkt und Konfiguration
  • Funktionelle Einheit
  • Systemgrenze
  • Betrachtungszeitraum
  • Datenquellen
  • Normen und Produktkategorieregeln
  • Geografischer Bezug der Produktion
  • Austauschannahmen
  • Kältemittelannahmen
  • Annahmen zum Lebensende
  • Unsicherheiten
  • Einschränkungen
  • Status der Prüfung oder Verifizierung

Betriebliche Einsparungen durch den Ersatz eines Heizkessels dürfen nicht von den grauen Emissionen abgezogen werden. Diese Einsparungen sind separat in einem Vergleich der Lebenszyklusemissionen darzustellen.

Arten und Modelle zur Bewertung grauer Emissionen

Produkt-CO₂-Fußabdruck von der Wiege bis zum Werkstor

Definition. Dieses Modell umfasst üblicherweise Rohstoffe, Komponentenlieferung und Herstellung.

Zweck. Es unterstützt die Produktentwicklung und Lieferantenbewertung.

Nutzen. Produktionsbezogene Emissionsschwerpunkte können bereits erkannt werden, bevor projektspezifische Installationsinformationen verfügbar sind.

Einschränkung. Das Modell bildet weder das vollständige installierte System noch zukünftige Austauschmaßnahmen ab.

Bewertung der vor der Inbetriebnahme anfallenden Emissionen

Definition. „Upfront Carbon“ umfasst üblicherweise die Module A1–A5.

Zweck. Gemessen werden Emissionen, die entstehen, bevor das System seinen normalen Betrieb aufnimmt.

Nutzen. Die Bewertung unterstützt Planungs- und Beschaffungsentscheidungen zu einem Zeitpunkt, an dem Änderungen noch möglich sind.

Einschränkung. Wartung, Austausch und Emissionen am Lebensende bleiben unberücksichtigt.

Bewertung der grauen Emissionen über den gesamten Lebenszyklus

Definition. Dieses Modell umfasst Produktion, Errichtung, nichtenergetische Nutzungsphasen und Lebensende.

Zweck. Es zeigt die Auswirkungen des physischen Systems über den gesamten Betrachtungszeitraum.

Nutzen. Nutzungsdauer, Reparatur, Austausch und Entsorgung werden berücksichtigt.

Einschränkung. Die Ergebnisse hängen von zukünftigen Szenarien ab, die mit Unsicherheiten verbunden sind.

Produkt-CO₂-Fußabdruck

Definition. Ein Produkt-CO₂-Fußabdruck quantifiziert die Klimawirkung innerhalb einer festgelegten Lebenszyklusgrenze.

Zweck. Er stellt ein produktbezogenes Treibhausgasergebnis bereit.

Nutzen. Er kann Produktverbesserungen und Kundeninformationen unterstützen.

Einschränkung. Ein Produkt-CO₂-Fußabdruck ist nicht automatisch ausschließlich auf graue Emissionen beschränkt. Ob der Betrieb enthalten ist, hängt von der deklarierten Systemgrenze ab.

Umweltproduktdeklaration

Definition. Eine EPD ist eine Typ-III-Umweltdeklaration, die auf einer Lebenszyklusanalyse und Produktkategorieregeln beruht.

Zweck. Sie vermittelt Umweltinformationen in standardisierter Form.

Nutzen. Sie stellt transparente, verifizierte Daten bereit, die in kompatible Gebäudebewertungen übernommen werden können.

Einschränkung. Eine EPD bescheinigt nicht, dass ein Produkt ökologisch besser ist.

Gebäude-Lebenszyklusanalyse

Definition. Eine Gebäude-Lebenszyklusanalyse kombiniert Umweltdaten für Tragwerk, Gebäudehülle und technische Systeme.

Zweck. Sie berechnet die Umweltleistung auf Ebene des gesamten Gebäudes.

Nutzen. Sie zeigt, wie die Wärmepumpe mit anderen Planungsentscheidungen zusammenwirkt.

Einschränkung. Produktdetails können verloren gehen, wenn generische Daten für technische Systeme verwendet werden.

EN 15978:2026 stellt eine harmonisierte Methode zur Bewertung der Umweltleistung von Neubauten, Bestandsgebäuden und Sanierungsprojekten bereit. Die Norm kombiniert Informationsmodule aus EPDs und weitere relevante Daten innerhalb einheitlicher Systemgrenzen und Berichtsregeln.

Screening-Bewertung

Definition. Ein Screening-Modell verwendet in frühen Planungsphasen vereinfachte oder generische Daten.

Zweck. Es identifiziert Optionen, die eine detailliertere Analyse rechtfertigen.

Nutzen. Es ermöglicht schnelle Konzeptentscheidungen, wenn noch keine exakten Produktdaten vorliegen.

Einschränkung. Ein Screening-Ergebnis darf nicht als verifiziertes, modellspezifisches Produktergebnis dargestellt werden.

Anwendungsfälle

Planung eines Wärmepumpenkonzepts

Planende können Luft-, Erd- und Wasserwärmepumpenkonzepte vergleichen. Dabei müssen die jeweils erforderliche Quelleninfrastruktur und die Zusatzkomponenten einbezogen werden.

So lassen sich praktische Fragen beantworten:

  • Ist ein System mit Erdwärmesonden gerechtfertigt?
  • Können bestehende Speicher weiterverwendet werden?
  • Benötigt ein Konzept mehr Zusatzheizleistung?
  • Kann die Temperatur des Verteilungssystems reduziert werden?
  • Ist die geplante Wärmepumpe überdimensioniert?

Produktentwicklung

Hersteller können Bewertungen grauer Emissionen nutzen, um Verbesserungspotenziale zu erkennen.

Typische Entwicklungsmaßnahmen sind:

  • Unnötige Materialmengen reduzieren
  • Wärmetauscherkonstruktion optimieren
  • Produktionsausschuss reduzieren
  • Lieferanten mit geringeren Umweltauswirkungen auswählen
  • Zugang für Reparaturen verbessern
  • Modularität der Komponenten erhöhen
  • Verpackungsmenge reduzieren
  • Kältemittelrückgewinnung verbessern
  • Langfristige Serviceunterstützung ausbauen

Vorbereitung von Ausschreibungen

Eine Ausschreibung kann einheitliche Anforderungen an Emissionsinformationen festlegen. Dadurch sinkt das Risiko, dass jeder Bieter eine andere Systemgrenze verwendet.

Eine belastbare Ausschreibung definiert:

  • Erforderliche Wärmeversorgung
  • Einzubeziehende Komponenten
  • Erforderliche Lebenszyklusmodule
  • Referenzbetrachtungszeitraum
  • Zulässige Datenarten
  • Anforderungen an EPD oder PCF
  • Kältemittelinformationen
  • Austauschannahmen
  • Berichterstattung zum Lebensende
  • Separate Darstellung von Modul D

Lieferantenbewertung

Beschaffungsteams können mehr als Kaufpreis und Energieeffizienz bewerten.

Die Untersuchung kann Folgendes aufzeigen:

  • Fehlende Umweltdokumentation
  • Unklare Abdeckung durch Produktfamiliendaten
  • Unvollständige Systemgrenzen
  • Unbelegte Angaben zur Nutzungsdauer
  • Hohe Abhängigkeit von Austauschmaßnahmen
  • Eingeschränkte Ersatzteilverfügbarkeit
  • Unklare Pläne zur Kältemittelrückgewinnung

Bewertung von Neubauten

Wärmepumpendaten können in die Berechnung des Lebenszyklus-Treibhauspotenzials eines Neubaus einfließen. Dies gewinnt im Rahmen der EPBD zunehmend an Bedeutung.

Die Gebäudebewertung kann folgende Angaben erfordern:

  • Produktspezifische GWP-Daten
  • Mengen der installierten Ausrüstung
  • Austauschzyklen
  • Installationsdaten
  • Kältemittelannahmen
  • National anerkannte Datensätze

Sanierungs- und Austauschentscheidungen

Graue Emissionen können eine Untersuchung „Reparatur oder Austausch“ unterstützen.

Zu vergleichen sind:

  • Verbleibende Nutzungsdauer der bestehenden Anlage
  • Erforderliche Reparaturen
  • Emissionen eines neuen Ersatzsystems
  • Erwartete betriebliche Einsparungen
  • Zustand des Kältemittelsystems
  • Kompatibilität mit der bestehenden Wärmeverteilung
  • Zukünftige Wartungszugänglichkeit

Eine funktionierende Wärmepumpe ausschließlich deshalb zu ersetzen, weil ein neueres Modell effizienter ist, führt nicht zwangsläufig zum niedrigsten kurzfristigen Emissionsergebnis. Entscheidend sind die verbleibende Nutzungsdauer und die tatsächlich erreichbaren betrieblichen Einsparungen.

Öffentliche Beschaffung und Gebäudezertifizierung

Öffentliche Projekte können transparente Umweltdaten für technische Gebäudesysteme verlangen. Auch Zertifizierungssysteme können Indikatoren einer Gebäude-Lebenszyklusanalyse einbeziehen.

Eindeutige Angaben zu grauen Emissionen reduzieren die Notwendigkeit konservativer generischer Annahmen und unterstützen eine einheitlichere Dokumentation.

Unternehmens- und Portfolioberichterstattung

Gebäudeeigentümer können Informationen über die grauen Emissionen von Wärmepumpen nutzen, um die Auswirkungen von Investitionsprojekten und Lieferketten besser zu verstehen.

Mögliche Anwendungen sind:

  • Sanierungsprogramme
  • Planung von Immobilienportfolios
  • Interne Emissionsbudgets
  • Zusammenarbeit mit Lieferanten
  • Bewertung von Investitionsausgaben
  • Scope-3-Screening

Die organisatorische Bilanzgrenze muss von der Produkt- oder Gebäude-Lebenszyklusgrenze getrennt bleiben.

Vorteile der Bewertung grauer Emissionen von Wärmepumpen

Bessere Transparenz

Graue Emissionen führen komplexe Aktivitäten innerhalb der Lieferkette in einem messbaren Klimaindikator zusammen. Verdeckte Auswirkungen werden bereits vor der Beschaffung sichtbar.

Bessere Systementscheidungen

Die Bewertung vergleicht vollständige technische Lösungen. Dadurch sinkt das Risiko, ein Gerät auszuwählen, das nur deshalb günstig erscheint, weil notwendige externe Komponenten nicht berücksichtigt wurden.

Geringerer Materialbedarf

Die Analyse von Emissionsschwerpunkten kann unnötige Materialien oder überdimensionierte Ausrüstung aufzeigen. Ein geringerer Materialbedarf kann Emissionen, Transportaufwand und Installationsanforderungen reduzieren.

Längere Systemnutzungsdauer

Durch die Berücksichtigung von Austauschemissionen erhalten Haltbarkeit, Reparierbarkeit und Ersatzteilverfügbarkeit einen messbaren Wert. Dies fördert Wartungsstrategien, die funktionsfähige Anlagen erhalten.

Glaubwürdigere Beschaffung

Eine festgelegte Systemgrenze und eine gemeinsame funktionelle Einheit verbessern die Vergleichbarkeit von Ausschreibungen. Lieferanten konkurrieren innerhalb desselben Umweltumfangs.

Vorbereitung auf regulatorische Anforderungen

Produkt- und Systemdaten können Berechnungen des Lebenszyklus-GWP von Gebäuden unterstützen. Dies wird mit der Weiterentwicklung europäischer und nationaler Anforderungen zunehmend wichtiger.

Zuverlässigere Umweltaussagen

Eine dokumentierte Bewertung reduziert vage Aussagen wie „CO₂-arm“ oder „umweltfreundlich“. Konkrete Aussagen können mit einer definierten Systemgrenze und nachvollziehbaren Nachweisen belegt werden.

Bessere Abwägung zwischen grauen und betriebsbedingten Emissionen

Das System mit den geringsten grauen Emissionen ist nicht automatisch das System mit den geringsten Lebenszyklusemissionen. Eine gemeinsame Betrachtung verhindert, dass Materialeinsparungen zulasten von Effizienz, Komfort, Zuverlässigkeit oder Nutzungsdauer gehen.

Auswahlkriterien für ein Wärmepumpensystem mit geringeren grauen Emissionen

Eine Wärmepumpe sollte nicht anhand eines einzelnen Emissionswerts ausgewählt werden. Die vollständigen technischen und ökologischen Nachweise müssen bewertet werden.

Funktionale Vergleichbarkeit bestätigen

Es ist zu prüfen, ob jede Option Folgendes bereitstellt:

  • Dieselbe Raumwärmeversorgung
  • Dieselbe Trinkwarmwasserversorgung
  • Dieselbe Kühlleistung, sofern erforderlich
  • Ausreichende Leistung unter Auslegungsbedingungen
  • Vergleichbare Vorlauftemperaturen
  • Vergleichbare Redundanz
  • Vergleichbare Schallschutzanforderungen
  • Vergleichbare Eignung für das jeweilige Klima

Vergleichbarkeit der Systemgrenzen bestätigen

Es ist zu prüfen, ob jedes Ergebnis folgende Bestandteile umfasst:

  • Wärmepumpengerät
  • Integrierte und externe Pumpen
  • Steuerungen
  • Pufferspeicher
  • Trinkwarmwasserspeicher
  • Zusatzheizung
  • Quellenseitige Ausrüstung
  • Bohrungen oder Kollektoren
  • Änderungen am Verteilungssystem
  • Installation
  • Wartung
  • Austausch
  • Lebensende

Glaubwürdigkeit der Daten prüfen

Folgende Fragen sind zu stellen:

  • Decken die Daten das exakte Modell ab?
  • Umfasst eine Produktfamilien-EPD die betreffende Leistungsklasse?
  • Ist der angegebene Produktionsstandort repräsentativ?
  • Ist das Dokument aktuell?
  • Wurde die EPD unabhängig verifiziert?
  • Welche Norm und welche Produktkategorieregeln wurden verwendet?
  • Wurde EN 15804+A1 oder EN 15804+A2 angewendet?
  • Sind generische Datensätze gekennzeichnet?
  • Werden Ersatzdatensätze erläutert?
  • Sind Ausschlüsse angegeben?

Annahmen zur Nutzungsdauer prüfen

Zu überprüfen sind:

  • Nutzungsdauer des Hauptgeräts
  • Annahmen zum Verdichter
  • Steuerungen und Elektronik
  • Pumpen und Ventilatoren
  • Speicherkomponenten
  • Infrastruktur eines Erdwärmepumpensystems
  • Ersatzteilverfügbarkeit
  • Reparaturzugänglichkeit
  • Geplante Austauschhäufigkeit

Kältemittelinformationen prüfen

Anzufordern sind:

  • Kältemitteltyp
  • Verwendeter GWP-Wert
  • Füllmenge
  • Werkseitige und vor Ort erfolgende Befüllung
  • Leckageannahmen
  • Annahmen zu Wartungsverlusten
  • Rückgewinnungsszenario
  • Anwendbare Anforderungen der F-Gas-Regulierung
  • Qualifikationsanforderungen an das Fachpersonal

Behandlung am Lebensende prüfen

Zu bewerten sind:

  • Kältemittelrückgewinnung
  • Behandlung elektronischer Abfälle
  • Metallrückgewinnung
  • Behandlung von Kunststoffen
  • Demontage
  • Transport
  • Entsorgung
  • Berichterstattung zu Modul D

Betriebsleistung separat bewerten

Graue Emissionen müssen gemeinsam mit folgenden Faktoren betrachtet werden:

  • Saisonale Leistungszahl
  • Saisonale Energieeffizienz
  • Erforderliche Vorlauftemperatur
  • Klimatische Bedingungen
  • Teillastbetrieb
  • Hilfsstromverbrauch
  • Regelung
  • Hydraulische Auslegung
  • Stromquelle

Ein geringer Herstellungsfußabdruck kann eine schlechte Betriebseffizienz über viele Jahre nicht ausgleichen.

Warnsignale

Folgende Aussagen sollten kritisch geprüft werden:

  • „Gesamtemissionen“, obwohl nur A1–A3 berücksichtigt wurden
  • Vergleich eines reinen Produktwerts mit einem Wert für das vollständige System
  • Darstellung einer EPD als Umweltzeichen
  • Abzug von Modul-D-Gutschriften ohne separate Offenlegung
  • Fehlender Referenzbetrachtungszeitraum
  • Fehlende Austauschannahmen
  • Fehlende Angaben zur Kältemittelfüllung oder Leckage
  • Vergleich ausschließlich anhand des Produktgewichts
  • Vergleich ausschließlich anhand von kg CO₂e je kW
  • Verwendung des Energielabels als Nachweis geringer grauer Emissionen
  • Vermischung von Datensätzen nach EN 15804+A1 und A2
  • Darstellung eines generischen Datensatzes als modellspezifischer Wert
  • Abzug vermiedener Kesselemissionen von den Herstellungsemissionen des Produkts

Wichtige Gegenüberstellungen

Graue Emissionen und betriebsbedingte Emissionen

Kriterium Graue Emissionen Betriebsbedingte Emissionen
Hauptquelle Materialien, Herstellung, Installation, Wartung und Lebensende Strom oder Brennstoffe während des Betriebs
Zeitpunkt Häufig vor der Installation und bei Austauschmaßnahmen konzentriert Entstehen fortlaufend während der Nutzung
Typische Einheit kg CO₂e je Produkt, System oder funktionelle Einheit kg CO₂e je Jahr oder über den Betrachtungszeitraum
Zentrale Minderungsmaßnahmen Materialeffizienz, Langlebigkeit, Reparatur, Logistik und Rückgewinnung Effizienz, niedrigere Temperaturen, Regelung und emissionsarmer Strom
Abdeckung durch Energielabel Nicht vollständig abgedeckt Energieeffizienz steht im Mittelpunkt

Graue Emissionen und Lebenszyklusemissionen

Graue Emissionen umfassen die physischen Produkt- und Systemauswirkungen außerhalb des normalen Energieverbrauchs. Die Lebenszyklusemissionen kombinieren graue und betriebsbedingte Treibhausgasemissionen.

Die Beziehung lässt sich wie folgt ausdrücken:

Lebenszyklusemissionen = graue Emissionen + betriebsbedingte Emissionen

Direkte Kältemittelemissionen müssen eindeutig offengelegt werden. Ihre Position innerhalb der Berechnung richtet sich nach der ausgewählten Methode.

Graue Emissionen und CO₂-Fußabdruck

Der Begriff CO₂-Fußabdruck ist weiter gefasst. Er kann sich auf ein Produkt, eine Organisation, ein Gebäude, eine Dienstleistung oder eine Veranstaltung beziehen.

Der Produkt-CO₂-Fußabdruck einer Wärmepumpe kann umfassen:

  • Nur die Produktion
  • Produktion und Installation
  • Den vollständigen Produktlebenszyklus
  • Den vollständigen Lebenszyklus einschließlich des betriebsbedingten Stromverbrauchs

Ob der CO₂-Fußabdruck den grauen Emissionen entspricht, hängt von der festgelegten Systemgrenze ab.

EPD und LCA

Eine LCA ist die Bewertungsmethode. Eine EPD ist ein standardisiertes Kommunikationsdokument, das auf einer LCA und den anwendbaren Produktkategorieregeln beruht.

Eine EPD:

  • Berichtet Umweltdaten
  • Verwendet eine definierte deklarierte oder funktionelle Einheit
  • Gibt Systemgrenzen an
  • Benennt Berechnungsregeln
  • Wird üblicherweise unabhängig verifiziert

Eine LCA:

  • Kann die Planung oder interne Analysen unterstützen
  • Kann mehrere Umweltauswirkungen bewerten
  • Kann unterschiedliche Szenarien vergleichen
  • Muss nicht zwingend öffentlich zugänglich sein
  • Kann bei öffentlichen vergleichenden Aussagen eine kritische Prüfung erfordern

Graue Emissionen von Luft- und Erdwärmepumpensystemen

Ein Luftwärmepumpensystem kann weniger quellenseitige Infrastruktur benötigen. Dennoch können Außeneinheit, Fundamente, Ventilatoren und Schallschutzmaßnahmen erforderlich sein.

Ein Erdwärmepumpensystem kann Bohrungen, Kollektoren, Soleleitungen und Pumpen benötigen. Teile der Quelleninfrastruktur können eine wesentlich längere Nutzungsdauer als das Wärmepumpengerät haben und für spätere Ersatzgeräte weiterverwendet werden.

Ein belastbarer Vergleich muss Folgendes zugrunde legen:

  • Dasselbe Gebäude
  • Denselben Wärmebedarf
  • Denselben Betrachtungszeitraum
  • Dieselben Komfortanforderungen
  • Die vollständige quellenseitige Infrastruktur
  • Austauschannahmen
  • Betriebsleistung

Keines der Systeme weist grundsätzlich immer geringere graue oder gesamte Lebenszyklusemissionen auf.

Monoblock- und Split-Systeme

Bei Monoblock- und Split-Wärmepumpen sind Kältemittel- und Hydraulikkreisläufe unterschiedlich organisiert. Dies kann Materialbedarf, Baustellenarbeiten, Kältemittelfüllmenge und Wartungsanforderungen beeinflussen.

Welche Option geringere Auswirkungen verursacht, hängt ab von:

  • Der konkreten Produktkonstruktion
  • Der Kältemittelfüllmenge
  • Den Rohrleitungen
  • Der Installation
  • Dem Schutz vor klimatischen Einflüssen
  • Den Wartungsanforderungen
  • Der Produktlebensdauer
  • Der Betriebsleistung

Die Systemarchitektur allein ist kein ausreichender Nachweis.

Reparatur und Austausch

Eine Reparatur verursacht die grauen Emissionen der Ersatzteile und Wartungstätigkeiten. Ein vollständiger Austausch verursacht die grauen Emissionen eines neuen Gesamtsystems sowie die Auswirkungen des ausgebauten Systems am Lebensende.

Ein Austausch kann dennoch gerechtfertigt sein, wenn:

  • Das bestehende Gerät die erforderliche Last nicht mehr decken kann
  • Eine Reparatur technisch unsicher ist
  • Die Verfügbarkeit des Kältemittels ein wesentliches Risiko darstellt
  • Wichtige Komponenten ausgefallen sind
  • Die Betriebsleistung sehr schlecht ist
  • Das System mit einer geplanten Sanierung nicht kompatibel ist

Bei der Entscheidung sind sowohl die zusätzlichen grauen Emissionen als auch die erwarteten betrieblichen Einsparungen zu vergleichen.

Verknüpfung mit anderen Systemen

Gebäude-Lebenszyklusanalyse

Definition. Die Gebäude-LCA kombiniert Wärmepumpendaten mit Daten zum Tragwerk, zur Gebäudehülle und zu anderen technischen Systemen.

Zweck. Sie ermittelt den Beitrag der Wärmepumpe zum Treibhauspotenzial des gesamten Gebäudes.

Nutzen. Planende können Gebäude und Heizsystem gemeinsam optimieren.

Praktische Anwendung. Es kann untersucht werden, ob eine Verbesserung der Gebäudehülle eine kleinere Wärmepumpe und weniger Verteilungstechnik ermöglicht.

Building Information Modelling

Definition. BIM speichert strukturierte Informationen über Bauteile und technische Systeme eines Gebäudes.

Zweck. Komponenten- und Mengenangaben können mit Umweltdatensätzen verknüpft werden.

Nutzen. Änderungen der Ausrüstungsmengen können effizienter in die Gebäude-LCA übernommen werden.

Praktische Anwendung. Wird ein Pufferspeicher oder Wärmepumpenmodell geändert, kann sich das Umweltinventar automatisch aktualisieren, sofern die Objekte kompatible Datenfelder enthalten.

Energiesimulation

Definition. Eine Energiesimulation schätzt die jährliche und saisonale Leistung der Wärmepumpe.

Zweck. Sie berechnet die Betriebsenergie und unterstützt eine korrekte Systemdimensionierung.

Nutzen. Das Projekt kann graue und betriebsbedingte Emissionen gegeneinander abwägen.

Praktische Anwendung. Eine kleinere Wärmepumpe kann die grauen Emissionen reduzieren. Die Simulation muss jedoch bestätigen, dass die Auslegungslast ohne übermäßigen Einsatz der Zusatzheizung gedeckt wird.

Beschaffungssysteme

Definition. Beschaffungssysteme definieren die von Lieferanten zu erbringenden Nachweise und Bewertungskriterien.

Zweck. Anforderungen an graue Emissionen werden in Ausschreibungen und Kaufentscheidungen integriert.

Nutzen. Lieferanten stellen Daten in einem einheitlichen Format bereit.

Praktische Anwendung. Eine Ausschreibung kann funktionale Leistung, verifizierte Umweltdaten, Nutzungsdauer und GWP des vollständigen Systems getrennt bewerten.

Wartung und Anlagenmanagement

Definition. Anlagenmanagementsysteme erfassen installierte Ausrüstung, Wartungsmaßnahmen und den bisherigen Austausch von Komponenten.

Zweck. Geschätzte Lebenszyklusszenarien werden mit tatsächlichen Ereignissen im Betrieb verbunden.

Nutzen. Eigentümer können zukünftige Berechnungen verbessern und einen vorzeitigen Austausch vermeiden.

Praktische Anwendung. Ein Gebäudeeigentümer kann Eingriffe an Pumpen, Steuerungen und Kältemitteln dokumentieren, anstatt pauschal anzunehmen, dass die gesamte Wärmepumpe ersetzt wurde.

Kältemittelmanagement

Definition. Das Kältemittelmanagement dokumentiert Füllmengen, Wartung, Leckagen und Rückgewinnung.

Zweck. Es unterstützt die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen und genauere Berechnungen direkter Emissionen.

Nutzen. Tatsächliche Aufzeichnungen können generische Leckageannahmen ersetzen.

Praktische Anwendung. Wartungsunterlagen können zeigen, wie viel Kältemittel nachgefüllt, zurückgewonnen oder zur Aufarbeitung weitergeleitet wurde.

Kreislaufwirtschaftssysteme

Definition. Eine kreislauforientierte Gestaltung hält Produkte, Komponenten und Materialien möglichst lange in nutzbaren Kreisläufen.

Zweck. Der Bedarf an neuen Materialien wird reduziert und die Rückgewinnung am Lebensende verbessert.

Nutzen. Modulare Reparaturen und Materialtrennung können Austausch- und Abfallauswirkungen reduzieren.

Praktische Anwendung. Austauschbare Steuerungen, Pumpen und Verdichterbaugruppen können die Nutzungsdauer des übergeordneten Systems verlängern.

Normen und regulatorischer Kontext

ISO 14040

ISO 14040 definiert die Grundsätze und den Rahmen der Lebenszyklusanalyse. Die Norm umfasst die Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen, Sachbilanz, Wirkungsabschätzung, Auswertung, Berichterstattung und Prüfung.

ISO 14044

ISO 14044 enthält detaillierte Anforderungen und Leitlinien für Lebenszyklusanalysen. Sie unterstützt transparente Berechnungen und eine kritische Auswertung.

ISO 14067

ISO 14067 behandelt die Quantifizierung und Berichterstattung von Produkt-CO₂-Fußabdrücken. Die Norm konzentriert sich auf die Wirkungskategorie Klimawandel und folgt ISO 14040 sowie ISO 14044.

ISO 14025

ISO 14025 legt Regeln für Typ-III-Umweltdeklarationen und EPD-Programme fest. Sie regelt, wie Umweltinformationen gegenüber der vorgesehenen Zielgruppe kommuniziert werden.

EN 15804+A2

EN 15804 enthält grundlegende Regeln für Umweltproduktdeklarationen im Bauwesen. Viele Produkt- und Techniksystemdatensätze, die in Gebäude-Lebenszyklusanalysen eingesetzt werden, folgen der Struktur ihrer Informationsmodule.

Die für das jeweilige Gerät anwendbare Produktkategorieregel muss dennoch geprüft werden. Zwei EPDs von Wärmepumpen sind nicht automatisch vergleichbar, nur weil beide auf EN 15804 verweisen.

EN 15978:2026

EN 15978:2026 stellt eine Methode zur Bewertung der Umweltleistung eines Gebäudes über dessen gesamten Lebenszyklus bereit. Die Norm definiert Systemgrenzen, Berechnungsregeln, Datenanforderungen und Berichtsstrukturen.

Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden

Die EPBD führt schrittweise die Offenlegung des Lebenszyklus-GWP von Gebäuden ein. Die Berechnung umfasst Produktherstellung, Transport, Errichtung, Energieverbrauch, Austausch, Rückbau und Abfallmanagement. Nationale Methoden müssen mit dem EU-Rahmen übereinstimmen, können jedoch nationale Besonderheiten beibehalten.

EU-F-Gas-Verordnung

Die Verordnung (EU) 2024/573 regelt fluorierte Treibhausgase. Sie behandelt Eindämmung, Rückgewinnung, Recycling, Aufarbeitung, Zerstörung, Schulung, Zertifizierung und Marktbedingungen. Sie ist zu berücksichtigen, wenn die ausgewählte Wärmepumpe regulierte fluorierte Treibhausgase enthält.

Ökodesign und Energiekennzeichnung

Ökodesign-Vorschriften behandeln Energieeffizienz, Leistung und Produktinformationen. Energielabel geben die Energieeffizienzklasse der entsprechenden Raumheizgeräte an. Diese Instrumente unterstützen die Bewertung der Betriebsleistung, liefern jedoch kein vollständiges Ergebnis zu den grauen Emissionen.

Regionale Hinweise für Projekte in der DACH-Region und in Europa

Österreich

In Österreich werden Gebäudebewertungsinstrumente und Datensätze eingesetzt, die auch technische Gebäudeausrüstung umfassen können. Das baubook-Werkzeug eco2soft unterstützt die Berechnung von Umweltindikatoren für Gebäude, einschließlich Komponenten der Gebäudetechnik, Treibhauspotenzial und austauschbezogener Informationen.

Für ein österreichisches Projekt sind zu prüfen:

  • Anwendbares Gebäudebewertungsprogramm
  • Landesrechtliche Anforderungen
  • Anforderungen von klimaaktiv, sofern relevant
  • Zulässige Datenquellen
  • Behandlung technischer Gebäudesysteme
  • Erforderlicher Betrachtungszeitraum
  • Regeln für generische und produktspezifische Daten

Deutschland

ÖKOBAUDAT stellt qualitätsgeprüfte Datensätze für Gebäude-Lebenszyklusanalysen bereit und ist die verbindliche Datenbank für das deutsche Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen, BNB. Sie kann mit Gebäude-LCA-Werkzeugen wie eLCA verwendet werden. Sie dient der Gebäudebewertung und nicht der Erstellung einer produktspezifischen Hersteller-LCA.

Bei deutschen Projekten sind außerdem zu prüfen:

  • BNB- oder projektspezifische Regeln
  • QNG-Anforderungen, sofern anwendbar
  • Anerkannte EPD-Programmhalter
  • Version des Datensatzes
  • Kompatibilität mit EN 15804+A1 oder A2
  • Annahmen zum Austausch technischer Systeme

Schweiz

Die Schweiz unterliegt nicht der EU-Gebäuderichtlinie EPBD. Schweizer Projekte sollten die schweizerischen Bewertungsregeln und anerkannten nationalen Daten anwenden.

Die KBOB stellt schweizerische Ökobilanzdaten zu Baustoffen, Gebäudetechnik, Energieversorgung, Transport und Abfallbehandlung bereit. Die Datensätze repräsentieren die Bedingungen des Schweizer Marktes und enthalten teilweise herstellerspezifische oder regionale Informationen.

Relevante Schweizer Quellen können sein:

  • KBOB-Ökobilanzdaten
  • Anforderungen von ecobau
  • Minergie-ECO-Kriterien
  • Kantonale Anforderungen
  • Projektspezifische Beschaffungsregeln

Italien und Südtirol

Projekte in Südtirol können in deutscher Sprache geplant und dokumentiert werden, dennoch gelten die italienischen und regionalen Rechtsvorschriften. Das Projektteam sollte die italienische nationale Methodik, anerkannte Datensätze und gegebenenfalls regionale oder zertifizierungsspezifische Regeln anwenden.

Spanien, Polen, Finnland und andere EU-Mitgliedstaaten

Die EPBD gibt eine gemeinsame europäische Richtung vor. Nationale Umsetzung, Standarddatensätze, Berechnungswerkzeuge und zukünftige Grenzwerte können jedoch unterschiedlich sein.

Für jedes Projekt sind zu prüfen:

  • Nationale Umsetzung der EPBD
  • Anerkannte Methode für Gebäude-Lebenszyklusanalysen
  • Nationale Referenzdatensätze
  • Erforderliche Lebenszyklusmodule
  • Referenzzeitraum
  • Behandlung technischer Gebäudesysteme
  • Anforderungen der öffentlichen Beschaffung
  • Regeln von Zertifizierungssystemen

Eine für ein Land erstellte Emissionsberechnung sollte nicht unverändert auf ein anderes Land übertragen werden, ohne die nationalen Annahmen zu prüfen.

Verringerung der grauen Emissionen von Wärmepumpensystemen

Erforderliche Leistung definieren

Ausgangspunkt sind Heizwärmebedarf, Trinkwarmwasserbedarf, Kühlbedarf und Auslegungstemperaturen. Die Planung sollte nicht mit einer bevorzugten Produktgröße beginnen.

Ergebnis: Unnötige Leistung und überflüssige Komponenten werden vermieden.

Gebäudeenergiebedarf sinnvoll reduzieren

Dämmung, Luftdichtheit, hydraulischer Abgleich und Temperaturen des Verteilungssystems sollten verbessert werden, soweit dies technisch und wirtschaftlich angemessen ist.

Ergebnis: Ein geringerer Bedarf kann kleinere Wärmeerzeugungs- und Verteilungseinrichtungen ermöglichen.

Überdimensionierung vermeiden

Die Leistung ist anhand einer dokumentierten Heizlastberechnung auszuwählen. Realistische Anforderungen an Zusatzheizung und Redundanz müssen berücksichtigt werden.

Ergebnis: Das System benötigt weniger Material und kann im Teillastbereich effizienter arbeiten.

Geeignete bestehende Infrastruktur weiterverwenden

Es ist zu prüfen, ob Speicher, Verteilung, Heizflächen, Rohrleitungen oder Quelleninfrastruktur weiter genutzt werden können.

Ergebnis: Herstellung und Installation unnötiger Ersatzkomponenten werden vermieden.

Bestehende Ausrüstung sollte nur dann beibehalten werden, wenn sie weiterhin sicher, kompatibel, effizient und ausreichend langlebig ist.

Vollständige Systeme vergleichen

Quellenausrüstung, Speicher, Steuerungen, Zusatzheizung und Installation müssen berücksichtigt werden.

Ergebnis: Emissionen werden nicht innerhalb des Wärmepumpengeräts reduziert, während sie an einer anderen Stelle des Systems steigen.

Langlebige und reparierbare Ausrüstung auswählen

Zugang zu Komponenten, Ersatzteilversorgung, Wartungsunterlagen und Möglichkeiten zum modularen Austausch sind zu prüfen.

Ergebnis: Das Hauptgerät kann durch Reparaturen auf Komponentenebene länger in Betrieb bleiben.

Material reduzieren, ohne die Funktion zu beeinträchtigen

Hersteller können Rahmen, Wärmetauscher, Gehäuse und Verpackungen optimieren.

Ergebnis: Material- und Transportemissionen können sinken, während die technische Leistung erhalten bleibt.

Herstellungsdaten und -prozesse verbessern

Primärdaten aus der Produktion sollten verwendet und gemeinsam mit Lieferanten Material- und Energieemissionsschwerpunkte bearbeitet werden.

Ergebnis: Verbesserungsmaßnahmen richten sich auf tatsächliche Produktionsauswirkungen statt auf generische Annahmen.

Kältemittel sorgfältig verwalten

Ein geeignetes Kältemittel ist auszuwählen, die benötigte Füllmenge ist zu minimieren, Leckagen sind zu verhindern und eine wirksame Rückgewinnung ist sicherzustellen.

Ergebnis: Direkte Treibhausgasemissionen und Auswirkungen von Ersatzkältemittel werden reduziert.

Logistik und Verpackung optimieren

Unnötige Transporte sind zu vermeiden, Fahrzeugauslastungen zu verbessern und übermäßige Verpackungen zu reduzieren.

Ergebnis: Die Emissionen der Module A4 und A5 sinken.

Wartung bereits vor der Installation planen

Pumpen, Steuerungen, Ventile und Kältemittelanschlüsse müssen sicher zugänglich sein.

Ergebnis: Wartungsarbeiten werden erleichtert und ein vorzeitiger Austausch des vollständigen Systems wird weniger wahrscheinlich.

Rückgewinnung am Lebensende planen

Kältemittel, Materialzusammensetzung und Demontageanforderungen sind zu dokumentieren.

Ergebnis: Fachkräfte können Kältemittel zurückgewinnen und wertvolle Materialien effektiver trennen.

Betriebsleistung erhalten

Material darf nicht so reduziert werden, dass saisonale Effizienz, Zuverlässigkeit oder Nutzungsdauer beeinträchtigt werden.

Ergebnis: Die Verringerung grauer Emissionen unterstützt die gesamte Lebenszyklusleistung, anstatt sie zu verschlechtern.

Häufige Fehler

A1–A3 als vollständige graue Emissionen behandeln

A1–A3 enden am Werkstor. Lieferung, Installation, Wartung, Austausch und Lebensende sind nicht enthalten.

Unterschiedliche Systemgrenzen vergleichen

Ein einzelnes Wärmepumpengerät kann nicht fair mit einem vollständigen System verglichen werden, das Quelleninfrastruktur und Speicher umfasst.

Das Energielabel als Nachweis grauer Emissionen verwenden

Das Energielabel enthält Angaben zur Energieeffizienz. Es quantifiziert nicht die vollständigen materialbezogenen Lebenszyklusemissionen.

Austauschmaßnahmen ignorieren

Innerhalb des Betrachtungszeitraums eines Gebäudes können ein oder mehrere Geräte oder Komponenten ersetzt werden. Werden diese Austauschmaßnahmen weggelassen, können kurzlebige Produkte ungerechtfertigt bevorzugt werden.

Herstellung oder Leckage des Kältemittels ignorieren

Die ursprüngliche Füllmenge, Wartungsmaßnahmen und Rückgewinnung am Lebensende können das Ergebnis beeinflussen. Kältemittelinformationen sollten ausdrücklich ausgewiesen werden.

Zukünftige Recyclingvorteile von gegenwärtigen Produktionsemissionen abziehen

Modul D ist mit Unsicherheiten verbunden und liegt außerhalb der Systemgrenze A–C. Es ist separat auszuweisen.

Nur die Hauptwerte aus EPDs vergleichen

Deklarierte Einheit, Funktion, Produktabdeckung, Produktkategorieregel, Normversion und Lebenszyklusmodule können unterschiedlich sein.

Datensätze nach EN 15804+A1 und A2 vermischen

Die Indikatormethoden sind nicht kompatibel. Es muss eine einheitliche Datensatzversion verwendet werden.

Nur je Kilogramm vergleichen

Ein leichteres Produkt liefert nicht zwangsläufig dieselbe Funktion, Effizienz, Haltbarkeit oder Leistung.

Nur je Kilowatt vergleichen

Die Nennleistung beschreibt weder die über die Lebensdauer bereitgestellte Nutzwärme noch Klimaeinflüsse, Effizienz oder Systemlebensdauer.

„CO₂-Neutralität“ durch Kompensation behaupten

Kompensationen ersetzen nicht die Offenlegung der Bruttoemissionen. Produktbilanzierung und Kompensationsaussagen sind getrennt zu behandeln.

Vermiedene Kesselemissionen abziehen

Vermiedene fossile Emissionen gehören in einen separaten Vergleich mit einem Referenzsystem. Sie dürfen nicht dazu verwendet werden, Herstellungsemissionen rechnerisch verschwinden zu lassen.

Graue Emissionen in einem iDM-Wärmepumpenprojekt

Die Betrachtung grauer Emissionen verändert die Planungsfrage. Die Entscheidung lautet nicht mehr nur: „Welche Wärmepumpe hat die beste Effizienzklasse?“ Die weiterführende Frage lautet: „Welches vollständige System stellt die benötigte Wärmeversorgung mit einer glaubwürdigen Leistung über den gesamten Lebenszyklus bereit?“

Bei einem iDM-Projekt sollte die Bewertung auf der exakt ausgewählten Konfiguration beruhen. Sie sollte die Wärmepumpe, erforderliche Speicher, Steuerungen, Quelleninfrastruktur, Pumpen, Zusatzheizgeräte und den Installationsumfang umfassen. Produktbezogene Daten dürfen nicht als Daten des vollständigen Systems dargestellt werden.

Die iDM Energiesysteme GmbH entwickelt Wärmepumpensysteme für Wohngebäude und größere Anwendungen. Umweltvergleiche sollten daher zum ausgewählten Modell, zur Leistung, zur Wärmequelle und zur Projektkonfiguration passen, anstatt einen einzigen generischen Wert auf das gesamte Portfolio zu übertragen.

Eine projektspezifische Nachweisanforderung kann Folgendes umfassen:

  • Exakte Modellbezeichnung
  • Produktionsstandort
  • Nennbetriebsbedingungen
  • Kältemittel und Füllmenge
  • Liste der enthaltenen Komponenten
  • Umweltproduktdeklaration, sofern verfügbar
  • Produkt-CO₂-Fußabdruck, sofern verfügbar
  • Materialstückliste oder Komponentengewichte
  • Verpackungsinformationen
  • Erwartete Wartungs- und Austauschmaßnahmen
  • Informationen zur Ersatzteilversorgung
  • Quellenseitige Ausrüstung
  • Speicher und hydraulisches Zubehör
  • Hinweise zur Behandlung am Lebensende

Die glaubwürdigste Positionierung kombiniert vier Elemente:

  1. Information: Unterschied zwischen grauen, betriebsbedingten und gesamten Lebenszyklusemissionen erläutern.
  2. Problembewusstsein: Aufzeigen, warum reine Gerätewerte das installierte System falsch darstellen können.
  3. Systemerklärung: Die konkrete iDM-Konfiguration und die von ihr erbrachte Leistung definieren.
  4. Produktpositionierung: Verifizierte, modellspezifische Nachweise ohne unbelegte Aussagen über eine ökologische Überlegenheit präsentieren.

Eine geeignete Projektbotschaft lautet:

Planen Sie zunächst die benötigte Wärmeversorgung. Vergleichen Sie anschließend vollständige Wärmepumpenkonfigurationen anhand von Systemeffizienz, Materialauswirkungen, Kältemittel, Nutzungsdauer, Reparierbarkeit und transparenten Lebenszyklusdaten.

Planen Sie Ihr Wärmepumpensystem mit iDM Energiesysteme. Entdecken Sie effiziente Lösungen zum Heizen, Kühlen und für die Warmwasserbereitung – für Neubauten, Sanierungen und moderne Energiesysteme. Konfigurieren und personalisieren Sie Ihre iDM Wärmepumpenlösung mit nur wenigen Klicks.

Thomas Pletzer
Matthias Steiner
Christian Hutter
Adrian Egger
EXPERTEN-BERATUNG
Über 50 Jahre Erfahrung mit Wärmepumpen

Häufig gestellte Fragen

Was sind graue Emissionen bei einer Wärmepumpe?

Dabei handelt es sich um die Treibhausgasemissionen, die mit Herstellung, Transport, Installation, Wartung, Austausch und Entsorgung des physischen Wärmepumpensystems verbunden sind. Der während des normalen Betriebs verbrauchte Strom ist üblicherweise nicht enthalten.

Gehört der betriebsbedingte Stromverbrauch zu den grauen Emissionen?

Nein. Der Strom, der für den Betrieb der Wärmepumpe verwendet wird, gehört normalerweise zu den betriebsbedingten Emissionen. Er ist jedoch einzubeziehen, wenn der vollständige CO₂-Fußabdruck der Wärmepumpe über den Lebenszyklus berechnet wird.

Gehört eine Kältemittelleckage zu den grauen Emissionen?

Die Herstellung des Kältemittels und die Herstellung nachgefüllter Mengen sind graue Auswirkungen. Tatsächliche Leckagen sind direkte Emissionen der Nutzungsphase. Einige Methoden ordnen sie den nicht betriebsbedingten Emissionen zu, andere weisen sie separat aus. Die Berechnung sollte das zugeordnete Modul nennen und das Leckageergebnis getrennt darstellen.

Was bedeutet „Upfront Carbon“?

„Upfront Carbon“ bezeichnet im Allgemeinen die Emissionen der Module A1–A5. Dazu gehören Produktion, Lieferung und Installation, bevor der reguläre Betrieb beginnt.

Beweist eine EPD, dass eine Wärmepumpe geringe graue Emissionen hat?

Nein. Eine EPD stellt transparente Umweltinformationen bereit. Sie bestätigt nicht, dass ein Produkt besser als Alternativen ist. Vergleichbare Produkte müssen anhand kompatibler Regeln und Systemgrenzen bewertet werden.

Können zwei EPDs von Wärmepumpen direkt miteinander verglichen werden?

Nur wenn sie kompatible Produktkategorieregeln, deklarierte oder funktionelle Einheiten, Lebenszyklusgrenzen, Normversionen und technische Funktionen verwenden. Auch Produktabdeckung und Produktionsregion müssen geprüft werden.

Welcher Wärmepumpentyp weist die geringsten grauen Emissionen auf?

Darauf gibt es keine allgemeingültige Antwort. Luft-, Erd- und Wasserwärmepumpensysteme benötigen unterschiedliche Ausrüstung und Infrastruktur. Das korrekte Ergebnis hängt vom Gebäude, der Systemgrenze, der Nutzungsdauer, den lokalen Bedingungen und der Betriebsleistung ab.

Ist kg CO₂e je kW eine geeignete Vergleichseinheit?

Diese Einheit kann eine erste Vorauswahl unterstützen. Sie berücksichtigt jedoch nicht die jährlich bereitgestellte Nutzwärme, Betriebstemperaturen, Klima, Effizienz oder Nutzungsdauer. Für einen abschließenden Vergleich ist eine leistungsbezogene funktionelle Einheit aussagekräftiger.

Benötigt jede Wärmepumpe aufgrund der EPBD eine EPD?

Die EPBD verlangt entsprechend dem stufenweisen Zeitplan die Offenlegung des Lebenszyklus-GWP auf Gebäudeebene. Sie verpflichtet nicht automatisch jede in der EU verkaufte Wärmepumpe zu einer eigenständigen EPD. Nationale Methoden, Ausschreibungen oder Zertifizierungssysteme können jedoch produktbezogene Umweltdaten verlangen.

Kann eine Wärmepumpe mit geringen grauen Emissionen hohe Lebenszyklusemissionen verursachen?

Ja. Eine schlechte Effizienz, ein hoher Hilfsstromverbrauch, ungeeignete Vorlauftemperaturen oder eine emissionsintensive Stromversorgung können die betriebsbedingten Emissionen erhöhen. Graue und betriebsbedingte Emissionen müssen gemeinsam bewertet werden.

Sollte eine bestehende Wärmepumpe aus Emissionsgründen ersetzt werden?

Nicht automatisch. Zu vergleichen sind die verbleibende Nutzungsdauer, erforderliche Reparaturen, der Zustand des Kältemittelsystems, die grauen Emissionen des neuen Systems und die erwarteten betrieblichen Einsparungen.

Welche Informationen sollten von einem Lieferanten angefordert werden?

Angefordert werden sollten der exakte Produktumfang, Umweltdokumentation, Kältemittelfüllmenge, Produktionsstandort, enthaltenes Zubehör, Annahmen zur Nutzungsdauer, Informationen zur Ersatzteilversorgung und Hinweise zur Behandlung am Lebensende.

Was ist ein guter Wert für die grauen Emissionen einer Wärmepumpe?

Es gibt keinen allgemeingültigen Grenzwert. Wärmepumpen unterscheiden sich hinsichtlich Leistung, Funktion, Konfiguration, Infrastruktur und Systemlebensdauer. Ein Wert ist nur dann aussagekräftig, wenn die zugehörige Funktion, Systemgrenze, Lebenszyklusmodule und Datenqualität angegeben sind.